KR20220010750A - 노광 장치, 및 물품제조 방법 - Google Patents

노광 장치, 및 물품제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220010750A
KR20220010750A KR1020217041618A KR20217041618A KR20220010750A KR 20220010750 A KR20220010750 A KR 20220010750A KR 1020217041618 A KR1020217041618 A KR 1020217041618A KR 20217041618 A KR20217041618 A KR 20217041618A KR 20220010750 A KR20220010750 A KR 20220010750A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
light source
optical element
light blocking
exposure apparatus
Prior art date
Application number
KR1020217041618A
Other languages
English (en)
Inventor
료 나카야마
다이스케 코바야시
Original Assignee
캐논 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 캐논 가부시끼가이샤 filed Critical 캐논 가부시끼가이샤
Publication of KR20220010750A publication Critical patent/KR20220010750A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/7015—Details of optical elements
    • G03F7/70158—Diffractive optical elements
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70191—Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Control Of Vending Devices And Auxiliary Devices For Vending Devices (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

기판의 주사 노광을 행하는 노광 장치에 있어서, 광원(1)으로부터의 광으로 원판(24)의 피조명면을 조명하는 조명 광학계는, 소정면 위에, 상기 광원(1)으로부터의 광속의 광강도 분포를 회절 작용에 의해 변환하는 회절광학소자(6)와, 상기 피조명면의 공역면으로부터 상기 광원측으로 디포커스한 위치에 배치되는 제1차광부(18)와, 상기 피조명면의 상기 공역면으로부터 상기 피조명면측으로 디포커스한 위치에 배치되는 제2차광부(20)를, 가진다. 상기 회절광학소자(6)는, 상기 제1차광부(18)와 상기 제2차광부(20)에 의해 상기 피조명면에 생기는, 어떤 한 점을 상기 주사 노광에 의해 조명하는 기간에 있어서의 입사각도 분포를 적산한 적산 입사각도 분포에 관해서, 상기 주사 노광의 주사 방향과 해당 주사 방향과 직교하는 비주사 방향과의 차이를 저감하는 회절 특성을 가진다.

Description

노광 장치, 및 물품제조 방법
본 발명은, 노광 장치, 및 물품제조 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 미세화에 따라, 반도체 디바이스의 제조 공정인 리소그래피 공정에서 사용되는 노광 장치에는 한층 더 고해상도화가 요청되고 있다. 고해상도를 달성하기 위해서는, 노광 광의 단파장화, 투영 광학계의 개구수(ＮＡ)의 증가(고ＮＡ화), 게다가, 변형 조명(윤대 조명, 2중극 조명, 4중극 조명등)의 사용이 유효하다.
한편, 최근의 디바이스 구조의 다층화에 따라, 노광 장치는 높은 겹침 정밀도도 요청되고 있다. 특허문헌 1에는, 피조명면의 공역면인 마스킹 유닛(104)의 전후에 차광부 103 및 차광부 105를 배치한, 더블 슬릿 구성이 개시되어 있다(도1). 이 더블 슬릿 구성은, 겹침 정밀도를 향상시키기 위해서 유효하다.
또한, 특허문헌 1에는, 더블 슬릿 구성에 의해 생기는 적산 유효 광원 분포의 비대칭성을 완화하기 위한 차광부(401) 또는 필터(402)를 배치하는 것도 개시되어 있다(도12, 도14).
특허문헌1: 일본 특허공개 2010-73835호 공보
그러나, 더블 슬릿 구성에 의해 생기는 적산 유효 광원 분포의 비대칭성을 완화하기 위한 차광부 또는 필터를 배치하는 경우에는, 상면 조도가 저하해버린다. 상면 조도가 저하하는 것은, 스루풋이 저하하는 데에 연결되기 때문에, 바람직하지 않다.
본 발명은, 예를 들면, 조명 광학계의 상면의 조도분포의 보정성능과 상면 조도의 저하의 억제의 양립에 유리한 노광 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 기판의 주사 노광을 행하는 노광 장치로서, 광원으로부터의 광으로 원판의 피조명면을 조명하는 조명 광학계를 가지고, 상기 조명 광학계는, 소정면 위에, 상기 광원으로부터의 광속의 광강도 분포를 회절 작용에 의해 변환하는 회절광학소자와, 상기 피조명면의 공역면으로부터 상기 광원측으로 디포커스한 위치에 배치되는 제1차광부와, 상기 피조명면의 상기 공역면으로부터 상기 피조명면측으로 디포커스한 위치에 배치되는 제2차광부를, 가지고, 상기 회절광학소자는, 상기 제1차광부와 상기 제2차광부에 의해 상기 피조명면에 생기는, 어떤 한 점을 상기 주사 노광에 의해 조명하는 기간에 있어서의 입사각도 분포를 적산한 적산 입사각도 분포에 관해서, 상기 주사 노광의 주사 방향과 해당 주사 방향과 직교하는 비주사 방향과의 차이를 저감하는 회절 특성을 가진, 것을 특징으로 하는 노광 장치가 제공된다.
본 발명에 의하면, 예를 들면, 조명 광학계의 상면의 조도분포의 보정성능과 상면 조도의 저하의 억제의 양립에 유리한 노광 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 그 밖의 특징 및 이점은, 첨부 도면을 참조로 한 이하의 설명에 의해 분명해질 것이다. 또한, 첨부 도면에 있어서는, 동일 또는 마찬가지의 구성에는, 동일 참조 번호를 첨부한다.
첨부 도면은 명세서에 포함되고, 그의 일부를 구성하고, 본 발명의 실시 형태를 나타내고, 그의 기술과 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위해서 사용된다.
[도1] 실시 형태에 있어서의 노광 장치의 구성을 나타내는 개략 단면도.
[도2] 적산 유효 광원을 설명하는 도면.
[도3] 적산 유효 광원을 설명하는 도면.
[도4] 차광부의 구성을 나타내는 도면.
[도5a] 실시 형태에 있어서의 회절광학소자의 설계에 대해서 설명하는 도면.
[도5b] 실시 형태에 있어서의 회절광학소자의 설계에 대해서 설명하는 도면.
[도6] σ값마다의 적산 유효 광원의 비대칭성을 나타내는 그래프.
[도7] σ값마다의, 세로방향의 패턴과 가로방향의 패턴의 선폭차를 나타내는 그래프.
이하, 첨부 도면을 참조하여 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태는 특허청구의 범위에 따른 발명을 한정하는 것이 아니다. 실시 형태에는 복수의 특징이 기재되어 있지만, 이것들의 복수의 특징의 모두가 발명에 필수적인 것이라고는 할 수 없고, 또한, 복수의 특징은 임의로 조합시켜도 좋다. 더욱, 첨부 도면에 있어서는, 동일 또는 마찬가지의 구성에 동일한 참조 번호를 첨부하고, 중복된 설명은 생략한다.
<제1실시 형태>
도1은, 실시 형태에 있어서의 노광 장치의 구성을 나타내는 개략 단면도다. 이 노광 장치는, 스텝·앤드·스캔 방식으로 원판(마스크)의 패턴을 기판에 노광하는 주사형 노광 장치다. 스텝·앤드·스캔 방식에서는, 원판과 기판과 상대적으로 구동(스캔)시키면서 1숏의 노광이 행해지고, 1숏의 노광 종료후, 기판의 스텝 이동에 의해 다음 숏 영역으로의 이동이 행해진다.
노광 장치는, 광원(1)으로부터의 광속을 이용해서 원판인 레티클(24)을 조명하는 조명 광학계와, 레티클(24)의 패턴을 기판(27)에 투영하는 투영 광학계(26)를 가진다.
광원(1)에는, 파장 약 365ｎｍ의 수은 램프, 파장 약 248ｎｍ의 ＫｒＦ엑시머 레이저, 파장 약 193ｎｍ의 ＡｒＦ엑시머 레이저 등이 사용될 수 있다.
조명 광학계는, 릴레이 광학계(2), 사출각도 보존 광학소자(5), 회절광학소자(6), 콘덴서 렌즈(7), 프리즘 유닛(10)을 가진다. 또한, 조명 광학계는, 줌렌즈 유닛(11), 옵티컬 인터그레이터(12), 조리개(13), 콘덴서 렌즈 14, 제1차광부(18) 및 제2차광부(20), 마스킹 유닛(19), 콘덴서 렌즈 21, 및 콜리메이터 렌즈(23)를 더욱 가진다.
릴레이 광학계(2)는, 광원(1)과 사출각도 보존 광학소자(5)와의 사이에 설치되어, 광원(1)으로부터의 광속을 사출각도 보존 광학소자(5)에 이끈다. 사출각도 보존 광학소자(5)는, 회절광학소자(6)의 광원측에 설치되어, 광원(1)으로부터의 광속을 그의 발산 각도를 일정하게 유지하면서 회절광학소자(6)에 이끈다. 사출각도 보존 광학소자(5)는, 마이크로렌즈 어레이, 또는, 화이버 다발등의 옵티컬 인터그레이터에 의해 구성될 수 있다. 사출각도 보존 광학소자(5)에 의해, 광원(1)의 출력 변동이 회절광학소자(6)에 의해 형성되는 패턴 분포에 미치는 영향을 경감할 수 있다.
회절광학소자(6)는, 피조명면(상면)인 레티클(24)과 공역한 면 또는 조명 광학계의 동공면과 푸리에 변환의 관계가 있는 면에 배치된다. 회절광학소자(6)는, 투영 광학계(26)의 동공면과 공역한 면인 조명 광학계의 동공면이나 그것과 공역한 면등의 소정면 위에, 광원(1)으로부터의 광속의 광강도 분포를 회절 작용에 의해 변환하여 원하는 광강도 분포를 형성한다. 회절광학소자(6)에는, 회절 패턴면에 원하는 회절 패턴이 얻어지도록 계산기로 설계된 계산기 홀로그램(ＣＧＨ:Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ Ｈｏｌｏｇｒａｍ)을 사용해도 좋다. 투영 광학계(26)의 동공면에 형성되는 광원형상은, 유효 광원형상이라고 불린다. 이때, 본 명세서에 있어서, 「유효 광원」이란, 피조명면 및 그의 공역면상에 있어서의 광강도 분포 혹은 광의 각도분포를 말한다. 회절광학소자(6)는, 사출각도 보존 광학소자(5)와 콘덴서 렌즈(7)와의 사이에 설치되어 있다. 사출각도 보존 광학소자(5)로부터의 광속은, 회절광학소자(6)를 조사하여, 회절광학소자(6)에서 회절하고, 콘덴서 렌즈(7)에 이끌어진다.
일례에 있어서, 조명 광학계에는 회절광학소자(6)는 복수 설치되어, 각각의 회절광학소자(6)는 터릿(도시되지 않음)의 복수의 슬롯의 대응하는 1개에 부착되어 탑재되어 있다. 복수의 회절광학소자는 각각 상이한 유효 광원형상을 형성할 수 있다. 이것들의 유효 광원형상에 의해, 조명 모드의 이름이, 소σ조명, 대σ조명, 윤대 조명, 2중극 조명, 4중극 조명등이라고 불린다.
콘덴서 렌즈(7)는, 회절광학소자(6)와 프리즘 유닛(10)과의 사이에 설치되어, 회절광학소자(6)에서 회절한 광속을 집광하여, 푸리에 변환면(9)에 회절 패턴을 형성한다. 회절 패턴의 분포는 일정하다.
푸리에 변환면(9)은, 옵티컬 인터그레이터(12)와 회절광학소자(6)와의 사이에 있어, 회절광학소자(6)와 광학적으로 푸리에 변환의 관계에 있는 면이다. 광로에 위치하는 회절광학소자(6)를 교환하면, 푸리에 변환면(9)에 형성되는 회절 패턴의 형상을 변하게 할 수 있다.
프리즘 유닛(10)과 줌렌즈 유닛(11)은, 옵티컬 인터그레이터(12)에 대하여 광원측에 설치되고, 푸리에 변환면(9)에 형성된 광강도 분포를 확대하는 줌 광학계로서 기능한다. 프리즘 유닛(10)은, 푸리에 변환면(9)에 형성된 회절 패턴(광강도 분포)을, 윤대율 등을 조정해서 줌렌즈 유닛(11)에 이끌 수 있다.
또한, 줌렌즈 유닛(11)은, 프리즘 유닛(10)과 옵티컬 인터그레이터(12)와의 사이에 설치된다. 줌렌즈 유닛(11)은, 푸리에 변환면(9)에 형성된 회절 패턴을, 조명 광학계의 ＮＡ와 투영 광학계의 ＮＡ와의 비를 기준으로 한 σ값을 조정해서 옵티컬 인터그레이터(12)에 이끌 수 있다.
옵티컬 인터그레이터(12)는, 줌렌즈 유닛(11)과 콘덴서 렌즈(14)와의 사이에 설치되어, 윤대율, 개구각 및 σ값이 조정된 회절 패턴에 따라서 다수의 2차 광원을 형성하고 콘덴서 렌즈(14)에 이끄는 파리의 눈 렌즈를 포함할 수 있다. 단, 옵티컬 인터그레이터(12)의 파리의 눈 렌즈의 부분은, 옵티컬 파이프, 회절광학소자나 마이크로렌즈 어레이등으로부터 구성되어도 좋다. 옵티컬 인터그레이터(12)와 콘덴서 렌즈(14)와의 사이에는, 조리개(13)가 설치되어 있다.
콘덴서 렌즈(14)는, 옵티컬 인터그레이터(12)와 레티클(24)과의 사이에 설치되어 있다. 이에 따라, 옵티컬 인터그레이터(12)로부터 이끌어진 다수의 광속을 집광하여 레티클(24)을 중첩적으로 조명할 수 있다. 콘덴서 렌즈(14)는, 하프 미러(15)를 포함하고, 노광 광의 일부가 광량측정 광학계(16)에 입사한다. 광량측정 광학계(16)는, 광량을 측정하는 센서(17)를 가진다. 이 센서(17)에 의해 측정된 광량에 근거하여, 노광시의 노광량이 적절하게 제어될 수 있다.
비조명면의 공역면에는, 마스킹 유닛(19)이 배치된다. 마스킹 유닛(19)은, 레티클(24)의 조명 범위를 획정하기 위해서 배치되어, 레티클(24)을 보유하는 레티클 스테이지(25) 및 기판(27)을 보유하는 기판 스테이지(28)와 함께 동기해서 주사된다.
마스킹 유닛(19)으로부터 디포커스한 위치에, 2개의 차광부가 설치되어 있다. 구체적으로는, 피조명면으로부터 광원측으로 디포커스한 위치 및 피조명면의 공역면으로부터 광원측으로 디포커스한 위치 중 어느 하나의 위치에, 제1차광부(18)가 배치된다. 또한, 피조명면의 공역면으로부터 피조명면측으로 디포커스한 위치에, 제2차광부(20)가 배치된다. 피조명면의 조도분포의 불균일성을 경감하기 위해서, 제1차광부(18) 및 제2차광부(20)는 각각, 가변 슬릿이여도 좋다.
콘덴서 렌즈(21)로부터의 광속에 대하여 소정의 기울기를 가지는 미러(22)에서 반사한 광은, 콜리메이터 렌즈(23)를 통해 레티클(24)을 조명한다. 레티클(24)의 패턴은 투영 광학계(26)를 통해 기판(27)에 투영된다.
다음에, 도2를 참조하여, 적산 유효 광원에 대해서 설명한다. 조명 영역(24a)은, 피조명면인 레티클(24)면의 조명 영역이다. 조명 영역(19a)은, 레티클(24)면과 공역 관계에 있는 마스킹 유닛(19)면의 조명 영역이다. 노광에 있어서 조명 영역(24a)이 주사된다. 이때, 노광면상에 있는 점을 조명하는 입사각도 분포는, 조명 영역(24a)에 있어서의 주사 방향(y방향)에 평행한 직선(24b)상의 각 점을 조명하는 입사각도 분포를 적산한 것이다. 이것을 적산 유효 광원이라고 부른다. 바꿔 말하면, 적산 유효 광원이란, 조명 영역에 있는 한 점을 주사 노광에 의해 조명하는 기간에 있어서의 입사각도 분포를 적산한 적산 입사각도 분포를 말한다. 직선 19b는, 조명 영역(19a)에 있어서의 주사 방향(y방향)에 평행한 직선이며, 직선 24b에 대응한다.
다음에, 도3을 참조하여, 제1차광부(18) 및 제2차광부(20)를 사용했을 때에, 스캔후의 적산 유효 광원이 어떻게 되는지에 대해서 설명한다. 부호 3a는, 제1차광부(18) 및 제2차광부(20) 부근의 확대도를 나타낸다. 부호 3b는, 마스킹 유닛(19)면상의 점A, B, C를 통과하는 조명광의 각도분포를 나타낸다. 옵티컬 인터그레이터(12)를 경과하여, 콘덴서 렌즈(14)로부터 점A로 향하는 광속은, 광축(1b)에 대하여 평행하게 사출되어, 제1차광부(18) 및 제2차광부(20)의 일부에 의해 비네트(vignette)되는 일은 없다. 그 때문에, 레티클면상의 점A'에 있어서의 유효 광원(24a)의 형상은, 거의 원형이 된다.
한편, 옵티컬 인터그레이터(12)를 경과하여, 콘덴서 렌즈(14)로부터 점B로 향하는 광속에 대해서는, 제1차광부(18)의 차광 부재 18a 및 제2차광부(20)의 차광 부재 20a에 의해 일부의 광선이 비네트된다. 이 때문에, 레티클면상의 점B'에 있어서의 유효 광원(24b)의 각도분포는, 주사 노광의 주사 방향(Y방향)에 관해서 비대칭이 된다. 유효 광원(24b)의 상측이 결여되는 것은 제2차광부(20)의 차광 부재 20a에 의해 비네트되기 때문이고, 하측이 결여되는 것은 제1차광부(18)의 차광 부재 18a에 의해 비네트되기 때문이다. 이렇게, 2개의 차광부가 있기 때문에, 유효 광원(24b)에는 주사 노광의 주사 방향(Y방향)에 관해서 비대칭성이 생기는 것을 알 수 있다. 레티클면상의 점C'에 있어서의 유효 광원 24c의 형상에 대해서도, 점B로 향하는 광속과 마찬가지의 사고방식으로, Y방향으로 비대칭성이 생긴다.
점A, 점B, 점C를 포함하는 직선상을 통과하는 모든 광속을 Y방향으로 주사한 적산 유효 광원은, 부호 3c로 나타낸 것 같은 광강도 분포를 가지게 되어, 주사 방향으로 적산 유효 광원의 비대칭성이 생기는 것을 알 수 있다. 적산 유효 광원에 비대칭성이 있으면, 노광시에 문제가 생길 수 있다. 예를 들면, 세로방향, 가로방향으로 동일 선폭의 라인·앤드·스페이스·패턴을 인화하는 경우, 세로방향의 패턴과 가로방향의 패턴과의 사이에서 선폭차가 생겨, 바람직하지 않다. 그 때문에, 비대칭성을 보정하는 것이 필요해진다.
실시 형태에 있어서, 푸리에 변환면(9)의 광원측에 제3차광부(8)가 배치된다. 제3차광부(8)는, 예를 들면, 푸리에 변환면(9)의 위치로부터 약간 디포커스한 위치에 배치된다. 적산 유효 광원(적산 입사각도 분포)을 보정하기 위해서, 제3차광부(8)를 사용하는 것이 가능하다. 도4에, 제3차광부(8)의 구성을 나타낸다. 제3차광부(8)는, 예를 들면 4매의 차광판으로 구성되어 있어, 4매의 차광판의 각각은, X방향 또는 Y방향으로 독립해서 구동시킬 수 있다. 예를 들면, 도3에 나타낸 적산 유효 광원의 경우, 2매의 차광판을 X방향으로 닫는 방향으로 구동시켜, X방향의 광을 부분적으로 비네트시키는 것에 의해, 적산 유효 광원의 비대칭성을 조정할 수 있다. 차광부 대신에 필터를 적용해서 조정해도 좋다.
종래, 푸리에 변환면(9)의 분포는 똑같았지만, 본 실시 형태에서는, 도5a에 나타낸 것 같이, 회절광학소자(6)가, Y방향에 대하여 똑같지 않은 분포로 되도록 설계된다. 회절광학소자(6)는, 제1차광부(18)와 제2차광부(20)에 의해 피조명면에 생기는 적산 유효 광원에 관해서, 주사 노광의 주사 방향(Y방향)과 해당 주사 방향과 직교하는 비주사 방향(X방향)과의 차이를 저감하는 회절 특성을 가진다. 구체적으로는, Y방향에 대해서, 푸리에 변환면의 분포와 제1차광부(18) 및 제2차광부(20)에 의해 유효 광원이 비대칭이 되는 분을 상쇄함으로써, 도5b에 나타낸 것 같이, 적산 유효 광원의 Ｙ방향의 광강도 분포가 일정해지도록 한다. 이 결과, 적산 유효 광원의 Ｘ방향과 Y방향이 대칭이 된다. 이에 따라, 제3차광부(8)를 적용해서 비대칭성을 조정할 필요가 없어진다. 이 때문에, 제3차광부(8)를 적용하는 것에 의한 상면 조도의 저하가 없어지고, 노광 장치의 스루풋의 관점에서 유리하다.
<제2실시 형태>
제2실시 형태는, 줌렌즈 유닛(11)을 사용하고, σ값을 변경해서 사용할 때의 예다. 줌렌즈 유닛(11)을 구동시켜서 줌을 바꾸면, 제1차광부(18) 및 제2차광부(20)에서의 비네팅의 영향이 바뀌고, 적산 유효 광원의 비대칭성이 변화된다. 그 때문에, 1종류의 회절광학소자를 사용했을 경우, 모든 줌에서 적산 유효 광원의 비대칭성을 충분히 작게 하는 것은 곤란하다. 따라서, 본 실시 형태에서는 제3차광부(8)도 병용한다.
도6은, 줌렌즈 유닛(11)을 구동시켰을 때의, σ값과 적산 유효 광원의 비대칭성과의 관계를 나타낸 그래프다. 도6에 나타내어 있는 것 같이, 종래 기술에서는, 어느 σ값에 대해서도, 적산 유효 광원에 비대칭성이 있다. 한편, 본 실시 형태에서는, 회절광학소자(6)는, 줌렌즈 유닛(11)에 의해 변경 가능한 σ값의 범위의 중심값에 있어서, 적산 유효 광원에 관해서 주사 방향(Y방향)과 비주사 방향(X방향)과의 차이가 저감하는 것 같은 회절 특성을 가지도록 설계된다. 그것에 의하여, σ값의 구동범위의 적산 유효 광원의 비대칭성이 종래 기술에 대하여 작아진다.
도7은, 도6에 나타낸 것 같은 종래의 비대칭성을 가지는 적산 유효 광원으로 노광했을 경우의 세로방향의 패턴과 가로방향의 패턴의 선폭차를 광학상 시뮬레이션에 의해 구한 결과다. 이 그래프로부터, 종래 기술보다도 본 실시 형태쪽이, 세로방향의 패턴과 가로방향의 패턴의 선폭차가 작은 것을 알 수 있다.
실제로 장치를 사용할 때에는, 도6에 나타낸 것 같은 적산 유효 광원의 비대칭성의 크기를 스타트로서, 사용하는 σ에 따라, 제3차광부(8)를 사용해서 비대칭성을 조정한다. 다시 말해, 제3차광부(8)는, 줌렌즈 유닛의 상태(사용되는 σ값)에 따라서 조정된다. 종래 예와 비교하여, 사용하는 σ값의 범위에서 비대칭성이 작은 본 실시 형태쪽이, 비대칭성을 조정해야 할 양이 적기 때문에, 제3차광부(8) 적용분의 상면 조도의 저하가 적고, 노광 장치의 스루풋의 관점에서 유리하다.
<물품제조 방법의 실시 형태>
본 발명의 실시 형태에 따른 물품제조 방법은, 예를 들면, 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스나 미세구조를 가지는 소자등의 물품을 제조하는 데도 적합하다. 본 실시 형태의 물품제조 방법은, 기판에 도포된 감광제에 상기한 노광 장치를 사용해서 잠상 패턴을 형성하는 공정(기판을 노광하는 공정)과, 이러한 공정으로 잠상 패턴이 형성된 기판을 현상하는 공정을, 포함한다. 더욱, 이러한 제조 방법은, 다른 주지의 공정(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)을 포함한다. 본 실시 형태의 물품제조 방법은, 종래의 방법과 비교하여, 물품의 성능·품질·생산성·생산 코스트 중 적어도 1개에 있어서 유리하다.
발명은 상기 실시 형태에 제한되는 것이 아니고, 발명의 정신 및 범위로부터 이탈하지 않고, 여러 가지 변경 및 변형이 가능하다. 따라서, 발명의 범위를 밝히기 위해서 청구항을 첨부한다.
본원은, 2019년 9월 3일 제출된 일본국 특허출원 특원 2019-160663을 기초로 하여서 우선권을 주장하는 것이며, 그 기재 내용의 전부를, 여기에 인용한다.

Claims (9)

  1. 기판의 주사 노광을 행하는 노광 장치로서,
    광원으로부터의 광으로 원판의 피조명면을 조명하는 조명 광학계를 가지고,
    상기 조명 광학계는,
    소정면 위에, 상기 광원으로부터의 광속의 광강도 분포를 회절 작용에 의해 변환하는 회절광학소자와,
    상기 피조명면의 공역면으로부터 상기 광원측으로 디포커스한 위치에 배치되는 제1차광부와,
    상기 피조명면의 상기 공역면으로부터 상기 피조명면측으로 디포커스한 위치에 배치되는 제2차광부를, 가지고,
    상기 회절광학소자는, 상기 제1차광부와 상기 제2차광부에 의해 상기 피조명면에 생기는, 어떤 한 점을 상기 주사 노광에 의해 조명하는 기간에 있어서의 입사각도 분포를 적산한 적산 입사각도 분포에 관해서, 상기 주사 노광의 주사 방향과 해당 주사 방향과 직교하는 비주사 방향과의 차이를 저감하는 회절 특성을 가진, 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    σ값을 변경하는 줌렌즈 유닛을 가지고,
    상기 회절광학소자는, 상기 줌렌즈 유닛에 의해 변경 가능한 σ값의 범위의 중심값에 있어서 상기 차이가 없어지는 것 같은 회절 특성을 가진, 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 적산 입사각도 분포를 조정하는 제3차광부를 가지고,
    상기 줌렌즈 유닛의 상태에 따라서, 상기 제3차광부를 조정하는, 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제3차광부는, 상기 회절광학소자와 광학적으로 푸리에 변환의 관계에 있는 푸리에 변환면의 위치로부터 상기 광원측으로 디포커스한 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1차광부 및 상기 제2차광부는 각각, 가변 슬릿을 포함하고,
    상기 차이를 저감하도록 상기 가변 슬릿을 조정하는, 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제3차광부는, 가변 슬릿을 포함하고,
    상기 줌렌즈 유닛의 상태에 따라서, 상기 가변 슬릿을 조정하는, 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회절광학소자는, 계산기 홀로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공역면에 배치되어, 상기 원판의 조명 범위를 획정하는 마스킹 유닛을 가지는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용해서 기판을 노광하는 공정과,
    상기 노광된 기판을 현상하는 공정을, 가지고, 상기 현상된 기판으로부터 물품을 제조하는 것을 특징으로 하는 물품제조 방법.
KR1020217041618A 2019-09-03 2020-08-05 노광 장치, 및 물품제조 방법 KR20220010750A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2019-160663 2019-09-03
JP2019160663A JP7446068B2 (ja) 2019-09-03 2019-09-03 露光装置、および、物品の製造方法
PCT/JP2020/030057 WO2021044797A1 (ja) 2019-09-03 2020-08-05 露光装置、および、物品製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220010750A true KR20220010750A (ko) 2022-01-26

Family

ID=74849218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217041618A KR20220010750A (ko) 2019-09-03 2020-08-05 노광 장치, 및 물품제조 방법

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7446068B2 (ko)
KR (1) KR20220010750A (ko)
CN (1) CN114286966B (ko)
TW (1) TWI798581B (ko)
WO (1) WO2021044797A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010073835A (ja) 2008-09-17 2010-04-02 Canon Inc 露光装置及びデバイス製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000164498A (ja) 1998-11-26 2000-06-16 Nec Corp 走査型投影露光装置
JP2002033272A (ja) 2000-05-11 2002-01-31 Nikon Corp 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法
JP2002110529A (ja) 2000-10-03 2002-04-12 Nikon Corp 投影露光装置及び該装置を用いたマイクロデバイス製造方法
JP5159027B2 (ja) 2004-06-04 2013-03-06 キヤノン株式会社 照明光学系及び露光装置
JP2008153401A (ja) 2006-12-15 2008-07-03 Canon Inc 露光装置及びデバイス製造方法
JPWO2011010560A1 (ja) 2009-07-24 2012-12-27 株式会社ニコン 照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法
WO2011099909A1 (en) * 2010-02-11 2011-08-18 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Methods and apparatuses for positioning in a wireless communications system
US10034205B2 (en) * 2010-10-01 2018-07-24 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Positioning measurements and carrier switching in multi-carrier wireless communication networks
JP5953656B2 (ja) * 2011-05-09 2016-07-20 株式会社ニコン 照明光学装置、露光装置、及びデバイス製造方法
JP2014239088A (ja) * 2013-06-05 2014-12-18 株式会社ニコン 照明光学系、照明方法、並びに露光方法及び装置
DE102017208340A1 (de) * 2017-05-17 2018-11-22 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsverfahren und Projektionsobjektiv mit Einstellung der Pupillentransmission

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010073835A (ja) 2008-09-17 2010-04-02 Canon Inc 露光装置及びデバイス製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021039243A (ja) 2021-03-11
WO2021044797A1 (ja) 2021-03-11
JP7446068B2 (ja) 2024-03-08
CN114286966B (zh) 2023-12-29
TWI798581B (zh) 2023-04-11
TW202111445A (zh) 2021-03-16
CN114286966A (zh) 2022-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6392742B1 (en) Illumination system and projection exposure apparatus
JP4545874B2 (ja) 照明光学系、および該照明光学系を備えた露光装置と該露光装置によるデバイスの製造方法
US20050280796A1 (en) Illumination optical system and method, and exposure apparatus
KR20080056094A (ko) 노광 장치 및 디바이스 제조 방법
KR20080049673A (ko) 노광장치 및 디바이스의 제조방법
US7489387B2 (en) Exposure apparatus and device fabrication method
JP2006245270A (ja) 露光装置及び露光方法
KR20090060155A (ko) 주사 노광장치 및 디바이스 제조방법
KR20220010750A (ko) 노광 장치, 및 물품제조 방법
JP7336922B2 (ja) 露光装置及び物品の製造方法
US11762298B2 (en) Exposure apparatus and method of manufacturing article
JP4950795B2 (ja) 露光装置、デバイス製造方法及び補正方法
KR102253410B1 (ko) 조명 광학계, 노광 장치 및 물품 제조 방법
JP5570225B2 (ja) 照明光学系、それを用いた露光装置及びデバイスの製造方法
JP2022142328A (ja) 照明光学系、露光装置、および物品の製造方法
KR20220115051A (ko) 조명 광학계, 노광장치 및 물품의 제조방법
JP2008277347A (ja) 露光装置及びデバイス製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal